广东海洋大学无机及分析化学预习(3)

2019-08-30 11:39

1886年,荷兰物理学家范特霍夫(Van’t Hoff)总结大量实验结果后指出,稀溶液的渗透压与溶液浓度及温度的关系与理想气体方程相似:

πV=nRT (1

-12)

或 π=-13)

当溶液浓度很稀时,c ≈ b π = bRT

渗透不仅可以在纯溶剂与溶液之间进行,同时也可以在两种不同浓度的溶液之间进行。因此,产生渗透作用必须具备两个条件:一是有半透膜存在;二是半透膜两侧单位体积内溶剂的分子数目不同(如水和水溶液之间或稀溶液和浓溶液之间)。如果半透膜两侧溶液的浓度相等,则渗透压相等,这种溶液称为等渗溶液。如果半透膜两侧溶液的浓度不等,则渗透压就不相等,渗透压高的溶液称为高渗溶液,渗透压低的溶液称为低渗溶液,渗透是从稀溶液向浓溶液方向扩散。

如果外加在溶液上的压力超过了溶液的渗透压,则溶液中的溶剂分子可以通过半透膜向纯溶剂方向扩散,纯溶剂的液面上升,这一过程称为反渗透。反渗透原理广泛应用于海水淡化,工业废水处理和溶液的浓缩等方面。

与凝固点下降、沸点上升实验一样,溶液的渗透压下降也是测定溶质的摩尔质量的经典方法之一,而且特别适用于摩尔质量大的分子。

第11页

11

nVRT = cRT (1

例1-6 在1L溶液中含有5.0g血红素,298K时测得该溶液的渗透压为182Pa,求血红素的平均摩尔质量。

解:由 π = cRT

c??RT?182Pa-58.314kPa?L?mol-1?K-1?298K=7.3?10mol?L-1 平均摩尔质量=5.0g?L-17.3?10-5mol?L-1=6.8?104g?mol-1

由一种或多种物质分散在另一种物质中所构成的体系叫做分散系。 分散系中被分散的物质叫做分散质。 分散质分布在其中的物质叫做分散剂。 按分散质微粒的大小,常把分散系分为以下3种, ① 分子或离子分散系, ② 粗分散系, ③ 胶体分散系

胶体的微粒直径在1nm~100nm(10-9

~10-7

m)之间。

第二章 化学平衡 §2.1 标准平衡常数 2.1.1 化学平衡的基本特征 大多数化学反应都是可逆的。例如:

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c/mol?L?1t/

H2(g)?I2(g) 2HI(g)?正?106?逆?107mol?L?1?s?1

0.0100 0.0100 0 7.60 0 0.00213 0.00213 0.0157 0.345

0.345

反应开始 :c(H2),c(I2) 较大, c(HI) = 0, υ正较大,υ逆为 0;随反应进行:c(H2),c(I2)减小, υ正减小,c(HI)增大,υ逆增大;某一时刻:υ正= υ逆,系统组成不变,达到平衡状态。

H2(g)?I2(g) 2HI(g)?正?逆?正??逆

化学平衡:

在一定条件下,可逆反应处于化学平衡状态: 特征:

第13页

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?正??逆?0

(1)系统的组成(反应物、生成物的浓度)不再随时间而变。 (2)化学平衡是动态平衡。

(3)平衡组成与达到平衡的途径无关。

2.1.2 标准平衡常数表达式 例

对于溶液中的反应: Sn2+4+2+(aq)

+ 2Fe

3+(aq)

? Sn

(aq)

+ 2Fe

(aq)

C是平衡时的摩尔浓度。 C?

=1mol/L

,对于气相反应:

H2(g)?I2(g) 2HI(g)

K?[p(HI)/p ]2[p(H2)/p ][p(I2)/p ]

第14页

14

对于一般的化学反应: ?p?X?/p ?x?c?Y?/c ?y K??p?A?/p ?a?c?B?/c ?b

K是温度的函数,与浓度、分压无关。注意:纯固体、纯液体不写入平衡常数表达式中;标准平衡常数表达式必须与化学反应计量式相对应。 例如:

第15页

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